CN114132751B - tray盘用自动分离装置及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种tray盘用自动分离装置及分离方法，包括第一导轨和第二导轨；支撑座；气缸安装座，第一气缸，第一气缸的内侧设置有支撑件；两个对称设置的定位机构以及浮动机构；浮动机构至少包括载料座；每个定位机构包括X轴夹板和Y轴夹板；两者分别由定位气缸和定位电机驱动以夹紧或松开tray盘；分料组件包括载料座和定位机构；下料组件包括气缸安装座，第一气缸和支撑件；分隔组件及第一吸盘和第二吸盘；输送线位于机械手的一侧。本发明的有益效果体现在：采用机械手带动其上的第一吸盘和第二吸盘分别吸取料盘和产品，并将料盘放置于分料组件上，将产品放置于输送线上，实现料盘和产品的分离操作，无需人工干预，降低料盘折损率和人工成本。

Description

tray盘用自动分离装置及分离方法

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，尤其是涉及一种tray盘用自动分离装置及分离方法。

背景技术

tray盘，又称料盘，用于盛放加工零部件的器皿，被广泛的应用于各行各业。tray盘使用时和使用后大多数是堆积在一起，需要人工手动将产品和料盘或者两盘和料盘进行分离，通过人员分离方式的整体综合效率低，分离效果差；并且工作人员也比较容易受伤，同时在分离tray盘中，也有可能造成tray盘损坏。除此之外，正常情况下人为分离tray盘后，tray盘的堆积参差不齐，影响下道工序的正常使用。

为解决上述问题，设计一种tray盘用自动分离装置及分离方法是目前本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种tray盘用自动分离装置及分离方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

tray盘用自动分离装置，包括

导向组件，包括两个沿Y轴方向平行的第一导轨和第二导轨；两者的上表面均滑动设置有用于承载tray盘和产品的支撑座；所述支撑座的角落及长度方向上形成有缺口；

上料组件，位于所述第一导轨上，包括对称设置于所述第一导轨上的气缸安装座，所述气缸安装座上固定有垂直于所述第一导轨的第一气缸，所述第一气缸的内侧设置有用于承载tray盘和产品的支撑件，并驱动所述支撑件升降；

定位组件，位于所述第一导轨上，包括两个对称设置的定位机构以及浮动机构；所述浮动机构至少包括用于承载tray盘和产品的载料座；每个所述定位机构包括垂直于所述第一导轨上表面的X轴夹板和Y轴夹板；两者分别由定位气缸和定位电机驱动其在X轴和Y轴方向夹紧或松开所述支撑座上的tray盘；所述X轴夹板位于所述载料座外侧；所述Y轴夹板位于载料座内侧；

分料组件，位于所述第二导轨上，并与所述定位组件共轴；包括用于承载tray盘的所述载料座以及所述定位机构；

下料组件，位于所述第二导轨上，并与所述上料组件共轴；包括所述气缸安装座，设置于所述气缸安装座上的所述第一气缸，以及所述支撑件；

机械手，位于所述第一导轨的远端；其包括机械臂，位于所述机械臂自由端的分隔组件，以及固定于所述分隔组件下方用于吸取tray盘和产品的第一吸盘和第二吸盘；

输送线，位于机械手的一侧，所述第二吸盘将产品从分料组件移动至输送线上进行输送。

优选的，位于所述第一导轨上的所述支撑座往复于上料组件和定位组件之间；位于所述第二导轨上的所述支撑座往复于分料组件和下料组件之间；机械手往复于定位组件，分料组件和输送线之间。

优选的，所述浮动机构还包括位于所述定位机构的外侧的气缸固定座，固定于所述气缸固定座上的顶升气缸；所述载料座固定于所述顶升气缸的内侧，并由所述顶升气缸驱动其升降；所述载料座位于所述支撑座的缺口中。

优选的，所述气缸固定座的内壁固定连接有电机安装板；所述定位电机固定并贯穿所述电机安装板；且所述电机安装板位于所述Y轴夹板外侧；所述载料座位于所述电机安装板的两侧。

优选的，所述定位气缸固定于所述电机安装板与所述Y轴夹板之间，并与所述第一导轨平行；所述定位气缸的气缸轴上枢轴连接有连接件，所述连接件与所述X轴夹板固定连接，并带动所述X轴夹板旋转。

优选的，所述分隔组件通过连接座与所述机械臂连接；其包括与该连接座连接的连接轨，两个Y轴气缸，以及与所述Y轴气缸固定连接的Z轴气缸；所述Y轴气缸设置于所述连接轨上，且两个所述Y轴气缸的气缸轴同时相对或相背移动；并驱动与其连接的所述Z轴气缸移动；所述Z轴气缸驱动卡爪升降，且所述卡爪的底端低于所述第一吸盘的底部。

优选的，所述第一吸盘和第二吸盘设置于吸盘安装座的四周，且所述吸盘安装座固定于所述连接轨的下方；所述第一吸盘位于所述第二吸盘的外侧。

优选的，所述第一导轨之间和所述第二导轨之间设置有驱动电机，所述驱动电机驱动设置于所述第一导轨或所述第二导轨上的所述支撑座移动。

优选的，所述第一导轨和所述第二导轨的内侧均设置有导向滚轮，所述导向滚轮限定承载料盘的推料机架的移动方向。

tray盘用自动分离方法，包括上述任一所述的tray盘用自动分离装置，以及如下分离步骤，

S1：启动第一气缸，驱动支撑件以及其上承载的料盘和产品上升，直至支撑件的底端高于支撑座的上表面；

S2：启动第一导轨上的驱动电机，驱动与其对应的支撑座移动至支撑件的下方，并将第一气缸复位，料盘和产品放置于支撑座上；

S3：再次启动驱动电机，驱动支撑座移动至载料座上方；

S4：启动浮动机构，驱动载料座上升，直至载料座高于支撑座的上表面；

S5：启动定位气缸和定位电机，驱动X轴夹板和Y轴夹板夹紧位于载料座上的料盘，并对其进行定位；

S6： 启动第二导轨上的驱动电机，驱动与其对应的支撑座移动至分料组件上的载料座下方；

S7： 启动机械手，驱动第一吸盘和第二吸盘移动至浮动机构的上方，吸取位于载料座顶端的料盘和产品，并将其移动至分料组件上；

S8：第一吸盘停止吸附，将料盘放置于分料组件上的载料座上；

S9： 机械手带动产品移动至输送线上方，并停止吸附，将产品放置于输送线上进行输送；

S10： 重复步骤S6至S8，直至定位组件上的所有料盘和产品均分别放置于分料组件和输送线上；

S11：启动分料组件上的定位气缸和定位电机，驱动X轴夹板和Y轴夹板夹紧位于载料座上的料盘，并对其进行定位；

S12：启动分料组件上的浮动机构，驱动载料座下降至低于支撑座的上表面，并将料盘放置于支撑座上；

S13：启动下料组件上的第一气缸，驱动其下降至低于支撑座的上表面；

S14：再次启动驱动电机，驱动支撑座及其上承载的料盘移动至下料组件上的支撑件处；

S15：启动下料组件上的第一气缸，驱动支撑件和料盘顶升至高于推料机架的高度；

S16：推料机架推入第二导轨内，下料组件上的第一气缸复位，驱动支撑件和料盘下降，料盘放置于推料机架上，并被移出。

本发明技术方案的优点主要体现在：

自动分离，通过机械手带动其上的第一吸盘和第二吸盘分别吸取料盘和产品，并将料盘放置于分料组件上，将产品放置于输送线上，实现料盘和产品的分离操作，无需人工干预，降低料盘折损率，同时降低人工成本；

自动定位，通过定位气缸驱动X轴夹板将料盘在X轴方向固定，定位电机驱动Y轴夹板对料盘进行Y轴方向固定，保证料盘在定位组件上的放置位置，方便机械手快速且准确的抓取料盘和产品；同时还保证料盘堆积过程中不会倾斜，有效避免因料盘参差不齐造成的安全隐患；

自动调节，采用浮动机构和第一气缸自动调节载料座和支撑件的高度，方便支撑座可顺利往复于上料组件和定位组件，或分料组件和下料组件之间；同时可根据料盘堆积高度自适应其升降位置，保证机械手可抓取到顶层料盘及产品；

自动下料，通过驱动电机驱动第二导轨上的支撑座及料盘自动移动至下料工位处，并由下料工位进行下料；产品通过机械手移动至输送线上进行自动下料，减少劳动力。

附图说明

图1：本发明优选实施例的立体图；

图2：本发明优选实施例的俯视图；

图3：本发明优选实施例的第一导轨和第二导轨结构图；

图4：本发明优选实施例的上料组件和下料组件结构图；

图5：本发明优选实施例的定位机构结构图；

图6：本发明优选实施例的机械手结构图；

图7：本发明优选实施例的吸盘安装座结构图；

图8：本发明优选实施例的吸盘安装座侧视图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

本发明揭示了一种tray盘用自动分离装置，包括导向组件9，上料组件1，定位组件2，下料组件4，机械手8和输送线。

所述导向组件9包括两个沿Y轴方向平行的第一导轨91和第二导轨92；两者的上表面均滑动设置有用于承载tray盘和产品的支撑座93。所述支撑座93的角落及长度方向上形成有缺口930。所述第一导轨91之间和所述第二导轨92之间设置有驱动电机90，所述驱动电机90驱动设置于所述第一导轨91或所述第二导轨92上的所述支撑座93移动。其中，位于所述第一导轨91上的所述支撑座93往复于上料组件1和定位组件2之间；位于所述第二导轨92上的所述支撑座93往复于分料组件3和下料组件4之间；机械手8往复于定位组件2，分料组件3和输送线7之间。

所述第一导轨91和所述第二导轨92的内侧均设置有导向滚轮94，且所述导向轮94位于所述第一导轨91和所述第二导轨92的近端（靠近料盘和产品放料或出料的一端）。通过所述导向滚轮94限定承载料盘的推料机架的移动方向，即所述导向滚轮94对长承载料盘的推料机架起到限位和导向的作用。

所述上料组件1位于所述第一导轨91上，其包括对称设置于所述第一导轨91上的气缸安装座10，所述气缸安装座10上固定有垂直于所述第一导轨91的第一气缸11，所述第一气缸11的内侧设置有用于承载tray盘和产品的支撑件12，并驱动所述支撑件12升降。所述支撑件12位于所述缺口930处。

所述定位组件2位于所述第一导轨91上，其包括两个对称设置的定位机构以及浮动机构。所述浮动机构包括位于所述定位机构的外侧的气缸固定座20，固定于所述气缸固定座20上的顶升气缸23，以及用于承载tray盘和产品的载料座231。所述载料座231固定于所述顶升气缸23的内侧，并由所述顶升气缸23驱动其升降；所述载料座231位于所述支撑座93的缺口930中。

所述气缸固定座20的内壁固定连接有电机安装板；所述定位电机220固定并贯穿所述电机安装板。

每个所述定位机构包括垂直于所述第一导轨91上表面的X轴夹板21和Y轴夹板22；且所述电机安装板位于所述Y轴夹板22外侧；所述载料座231位于所述电机安装板的两侧。所述X轴夹板21和所述Y轴夹板22分别由定位气缸210和定位电机220驱动其在X轴方向（第一导轨91或第二导轨92的长度方向）和Y轴方向（第一导轨91或第二导轨92的宽度方向）夹紧或松开所述支撑座93上的tray盘；所述X轴夹板21位于所述载料座231外侧；所述Y轴夹板22位于载料座231内侧；所述定位气缸210固定于所述电机安装板与所述Y轴夹板22之间，并与所述第一导轨91平行；所述定位气缸210的气缸轴上枢轴连接有连接件211，所述连接件211与所述X轴夹板21固定连接，并带动所述X轴夹板21旋转。

所述分料组件3位于所述第二导轨92上，并与所述定位组件2共轴；其包括用于承载tray盘的所述载料座231以及所述定位机构；所述载料盘231和所述定位机构的结构和原理均与所述定位组件2中的所述载料座231和定位机构的结构相同，上述已做阐述，在此不做赘述。

所述下料组件4位于所述第二导轨92上，并与所述上料组件1共轴；其包括所述气缸安装座10，设置于所述气缸安装座10上的所述第一气缸11，以及所述支撑件12。所述下料组件4的结构与所述上料组件1的机构相同，在此不做赘述。

所述机械手8位于所述第一导轨91的远端（远离料盘和产品放料或出料的一端）；其包括机械臂81，位于所述机械臂81自由端的分隔组件82，以及固定于所述分隔组件82下方用于吸取tray盘和产品的第一吸盘831和第二吸盘832；所述第一吸盘831和第二吸盘832设置于吸盘安装座830的四周，且所述吸盘安装座830固定于所述连接轨821的下方；所述第一吸盘831位于所述第二吸盘832的外侧。

所述分隔组件82通过连接座与所述机械臂81连接；其包括与该连接座连接的连接轨821，两个Y轴气缸822，以及与所述Y轴气缸822固定连接的Z轴气缸823；所述Y轴气缸822设置于所述连接轨821上，且两个所述Y轴气缸822的气缸轴同时相对或相背移动；并驱动与其连接的所述Z轴气缸823移动；所述Z轴气缸823驱动卡爪824升降，且所述卡爪824的底端低于所述第一吸盘831的底部。

输送线7位于机械手8的一侧，所述第二吸盘832将产品从分料组件3移动至输送线7上进行输送。所述输送线7为现有技术，其结构在此不做赘述。

下面简述一下本发明tray盘用自动分离方法及步骤，

S1：启动第一气缸11，驱动支撑件12以及其上承载的料盘和产品上升，直至支撑件12的底端高于支撑座93的上表面；

S2：启动第一导轨91上的驱动电机90，驱动与其对应的支撑座93移动至支撑件12的下方，并将第一气缸11复位，料盘和产品放置于支撑座93上；

S3：再次启动驱动电机90，驱动支撑座93移动至载料座231上方；

S4：启动浮动机构，驱动载料座231上升，直至载料座231高于支撑座93的上表面；

S5：启动定位气缸210和定位电机220，驱动X轴夹板21和Y轴夹板22夹紧位于载料座231上的料盘，并对其进行定位；

S6： 启动第二导轨92上的驱动电机90，驱动与其对应的支撑座93移动至分料组件3上的载料座231下方；

S7： 启动机械手8，驱动第一吸盘831和第二吸盘832移动至浮动机构的上方，吸取位于载料座231顶端的料盘和产品，并将其移动至分料组件3上；

S8：第一吸盘831停止吸附，将料盘放置于分料组件3上的载料座231上；

S9： 机械手8带动产品移动至输送线7上方，并停止吸附，将产品放置于输送线7上进行输送；

S10： 重复步骤S6至S8，直至定位组件2上的所有料盘和产品均分别放置于分料组件3和输送线7上；

S11：启动分料组件3上的定位气缸210和定位电机220，驱动X轴夹板21和Y轴夹板22夹紧位于载料座231上的料盘，并对其进行定位；

S12：启动分料组件3上的浮动机构，驱动载料座231下降至低于支撑座23的上表面，并将料盘放置于支撑座23上；

S13：启动下料组件4上的第一气缸11，驱动其下降至低于支撑座23的上表面；

S14：再次启动驱动电机90，驱动支撑座23及其上承载的料盘移动至下料组件4上的支撑件12处；

S15：启动下料组件4上的第一气缸11，驱动支撑件12和料盘顶升至高于推料机架的高度；

S16：推料机架推入第二导轨12内，下料组件4上的第一气缸11复位，驱动支撑件12和料盘下降，料盘放置于推料机架上，并被移出。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.tray盘用自动分离装置，其特征在于：包括

导向组件（9），包括两个沿Y轴方向平行的第一导轨（91）和第二导轨（92）；两者的上表面均滑动设置有用于承载tray盘和产品的支撑座（93）；所述支撑座（93）的角落及长度方向上形成有缺口（930）；

上料组件（1），位于所述第一导轨（91）上，包括对称设置于所述第一导轨（91）上的气缸安装座（10），所述气缸安装座（10）上固定有垂直于所述第一导轨（91）的第一气缸（11），所述第一气缸（11）的内侧设置有用于承载tray盘和产品的支撑件（12），并驱动所述支撑件（12）升降；

定位组件（2），位于所述第一导轨（91）上，包括两个对称设置的定位机构以及浮动机构；所述浮动机构至少包括用于承载tray盘和产品的载料座（231）；每个所述定位机构包括垂直于所述第一导轨（91）上表面的X轴夹板（21）和Y轴夹板（22）；两者分别由定位气缸（210）和定位电机（220）驱动其在X轴和Y轴方向夹紧或松开所述支撑座（93）上的tray盘；所述X轴夹板（21）位于所述载料座（231）外侧；所述Y轴夹板（22）位于载料座（231）内侧；

分料组件（3），位于所述第二导轨（92）上，并与所述定位组件共轴；包括用于承载tray盘的所述载料座（231）以及所述定位机构；

下料组件（4），位于所述第二导轨（92）上，并与所述上料组件共轴；包括所述气缸安装座（10），设置于所述气缸安装座（10）上的所述第一气缸（11），以及所述支撑件（12）；

机械手（8），位于所述第一导轨（91）的远端；其包括机械臂（81），位于所述机械臂（81）自由端的分隔组件（82），以及固定于所述分隔组件（82）下方用于吸取tray盘和产品的第一吸盘（831）和第二吸盘（832）；

输送线（7），位于机械手的一侧，所述第二吸盘（832）将产品从分料组件移动至输送线上进行输送。

2.根据权利要求1所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：位于所述第一导轨（91）上的所述支撑座（93）往复于上料组件和定位组件之间；位于所述第二导轨（92）上的所述支撑座（93）往复于分料组件和下料组件之间；机械手往复于定位组件，分料组件和输送线之间。

3.根据权利要求2所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述浮动机构还包括位于所述定位机构的外侧的气缸固定座（20），固定于所述气缸固定座（20）上的顶升气缸（23）；所述载料座（231）固定于所述顶升气缸（23）的内侧，并由所述顶升气缸（23）驱动其升降；所述载料座（231）位于所述支撑座（93）的缺口（930）中。

4.根据权利要求3所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述气缸固定座（20）的内壁固定连接有电机安装板；所述定位电机（220）固定并贯穿所述电机安装板；且所述电机安装板位于所述Y轴夹板（22）外侧；所述载料座（231）位于所述电机安装板的两侧。

5.根据权利要求4所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述定位气缸（210）固定于所述电机安装板与所述Y轴夹板（22）之间，并与所述第一导轨（91）平行；所述定位气缸（210）的气缸轴上枢轴连接有连接件（211），所述连接件（211）与所述X轴夹板（21）固定连接，并带动所述X轴夹板（21）旋转。

6.根据权利要求5所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述分隔组件（82）通过连接座与所述机械臂（81）连接；其包括与该连接座连接的连接轨（821），两个Y轴气缸（822），以及与所述Y轴气缸（822）固定连接的Z轴气缸（823）；所述Y轴气缸（822）设置于所述连接轨（821）上，且两个所述Y轴气缸（822）的气缸轴同时相对或相背移动；并驱动与其连接的所述Z轴气缸（823）移动；所述Z轴气缸（823）驱动卡爪（824）升降，且所述卡爪（824）的底端低于所述第一吸盘（831）的底部。

7.根据权利要求6所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述第一吸盘（831）和第二吸盘（832）设置于吸盘安装座（830）的四周，且所述吸盘安装座（830）固定于所述连接轨（821）的下方；所述第一吸盘（831）位于所述第二吸盘（832）的外侧。

8.根据权利要求7所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述第一导轨（91）之间和所述第二导轨（92）之间设置有驱动电机（90），所述驱动电机（90）驱动设置于所述第一导轨（91）或所述第二导轨（92）上的所述支撑座（93）移动。

9.根据权利要求8所述的tray盘用自动分离装置，其特征在于：所述第一导轨（91）和所述第二导轨（92）的内侧均设置有导向滚轮（94），所述导向滚轮（94）限定承载料盘的推料机架的移动方向。

10.tray盘用自动分离方法，其特征在于：包括权利要求1-9任一所述的tray盘用自动分离装置，以及如下分离步骤，

S1：启动第一气缸（11），驱动支撑件（12）以及其上承载的料盘和产品上升，直至支撑件（12）的底端高于支撑座（93）的上表面；

S2：启动第一导轨（91）上的驱动电机（90），驱动与其对应的支撑座（93）移动至支撑件（12）的下方，并将第一气缸（11）复位，料盘和产品放置于支撑座（93）上；

S3：再次启动驱动电机（90），驱动支撑座（93）移动至载料座（231）上方；

S4：启动浮动机构，驱动载料座（231）上升，直至载料座（231）高于支撑座（93）的上表面；

S5：启动定位气缸（210）和定位电机（220），驱动X轴夹板（21）和Y轴夹板（22）夹紧位于载料座（231）上的料盘，并对其进行定位；

S6： 启动第二导轨（92）上的驱动电机（90），驱动与其对应的支撑座（93）移动至分料组件上的载料座（231）下方；

S7： 启动机械手，驱动第一吸盘（831）和第二吸盘（832）移动至浮动机构的上方，吸取位于载料座（231）顶端的料盘和产品，并将其移动至分料组件上；

S8：第一吸盘（831）停止吸附，将料盘放置于分料组件上的载料座（231）上；

S9： 机械手带动产品移动至输送线上方，并停止吸附，将产品放置于输送线上进行输送；

S10： 重复步骤S6至S8，直至定位组件上的所有料盘和产品均分别放置于分料组件和输送线上；

S11：启动分料组件上的定位气缸（210）和定位电机（220），驱动X轴夹板（21）和Y轴夹板（22）夹紧位于载料座（231）上的料盘，并对其进行定位；

S12：启动分料组件上的浮动机构，驱动载料座（231）下降至低于支撑座（23）的上表面，并将料盘放置于支撑座（23）上；

S13：启动下料组件上的第一气缸（11），驱动其下降至低于支撑座（23）的上表面；

S14：再次启动驱动电机（90），驱动支撑座（23）及其上承载的料盘移动至下料组件上的支撑件（12）处；

S15：启动下料组件上的第一气缸（11），驱动支撑件（12）和料盘顶升至高于推料机架的高度；

S16：推料机架推入第二导轨（12）内，下料组件上的第一气缸（11）复位，驱动支撑件（12）和料盘下降，料盘放置于推料机架上，并被移出。